Doped VS2 as a high-performance electrode material for rechargeable Mg -ion batteries

纸卷 算法 计算机科学 数学 哲学 神学
作者
Yingfang Li,Kunlun Wu,Haoran Luo,Meng Li,Lei Wang,Kuan Sun,Yujie Zheng
出处
期刊:Physical review applied [American Physical Society]
卷期号:21 (2) 被引量:4
标识
DOI:10.1103/physrevapplied.21.024038
摘要

Two-dimensional (2D) vanadium disulfide (${\mathrm{VS}}_{2}$) can serve as a universal host for reversible intercalation and deintercalation of alkali and alkaline earth metal ions. However, its practical application in rechargeable metal-ion batteries is limited by its low energy density (559 Wh ${\mathrm{g}}^{\ensuremath{-}1}$). Herein, the effects of $\mathrm{O}$ doping and $\mathrm{C},\mathrm{O}$ codoping on the electrochemical performance of 2D ${\mathrm{VS}}_{2}$ used as anode for magnesium-ion batteries (MIBs) are investigated by first-principles calculations. Values of both the energy density and specific capacity increase with increasing $\mathrm{O}$-doping concentration, and those of $\mathrm{VSO}$ are 2.17 times and 1.16 times higher than those of ${\mathrm{VS}}_{2}$, respectively. However, due to the strong bond between $\mathrm{O}$ and $\mathrm{Mg}$, the diffusion barrier of $\mathrm{Mg}$ atoms on 2D $\mathrm{VSO}$ is relatively high (1.02 eV). Further introduction of $\mathrm{C}$ (${\mathrm{VSO}}_{0.75}{\mathrm{C}}_{0.25}$) can reduce the diffusion barrier of $\mathrm{Mg}$ atoms (0.80 eV) to a level comparable to that of ${\mathrm{VS}}_{2}$. Meanwhile, the values of energy density and specific capacity of ${\mathrm{VSO}}_{0.75}{\mathrm{C}}_{0.25}$ are 1.53 times and 1.17 times those of ${\mathrm{VS}}_{2}$. Our results suggest that $\mathrm{O}$ doping and $\mathrm{C},\mathrm{O}$ codoping of 2D ${\mathrm{VS}}_{2}$ are effective strategies to improve the overall performance of MIBs and it should be possible to generalize such doping strategies to other rechargeable MIBs based on 2D transition metal dichalcogenides.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
领导范儿应助luraaaa采纳,获得10
刚刚
刚刚
2秒前
3秒前
4秒前
852应助唐嘉宏采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
小徐完成签到,获得积分10
5秒前
8R60d8完成签到,获得积分0
5秒前
Yuan完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
陈源完成签到 ,获得积分10
6秒前
马凤仪发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
Khalil完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
pipi发布了新的文献求助10
7秒前
Doctor_jie完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
Crh完成签到 ,获得积分20
8秒前
小一完成签到,获得积分10
9秒前
坦率的向真完成签到,获得积分20
9秒前
Andy发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
chun完成签到,获得积分20
9秒前
忧郁的玉米投手完成签到,获得积分10
10秒前
1234发布了新的文献求助10
10秒前
Lucas应助思愉采纳,获得10
10秒前
秉朔发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
zzsossos发布了新的文献求助10
13秒前
chun发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
Morssax完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Iron toxicity and hematopoietic cell transplantation: do we understand why iron affects transplant outcome? 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1021
Teacher Wellbeing: Noticing, Nurturing, Sustaining, and Flourishing in Schools 800
Efficacy of sirolimus in Klippel-Trenaunay syndrome 500
上海破产法庭破产实务案例精选(2019-2024) 500
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5478020
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4579793
关于积分的说明 14370768
捐赠科研通 4508017
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2470377
邀请新用户注册赠送积分活动 1457252
关于科研通互助平台的介绍 1431244